แก้วเชื่อมประสานเสถียรภาพสูงในเซลล์เชื้อเพลิงออกไซด์ของแข็งแบบแผ่น

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้ศึกษาแก้วระบบส่ตรอนเทียมบอโรซิลิเกต โดยศึกษาผลของปริมาณสตรอนเทียม ออกไซด์ต่อสมบัติและพฤติกรรมของแก้วเชื่อมประสานสำหรับเซลล์เชื้อเพลิงออกไซด์ของแข็ง แบบแผ่น และยังพัฒนาการเตรียมแก้วเชื่อมประสานในรูปแบบที่เหมาะสมต่อการใช้งานจริงโดย การเติมสารอินทรีย์และขึ้นรูปด้วยวิธีการเทให้เป็นแผ่นบาง โดยศึกษาแก้วที่มีปริมาณสตรอนเทียม ออกไซดีระหว่าง 47 - 62 % โดยโมล การวิจัยพบว่าค่าสัมประสิทธิภาพ การขยายตัวเพราะความรู้อน ของแก้วมีแนวโน้มสูงขึ้นเมือปริมาณ SrO ในแก้วเพิ่มขึ้น และอุณหภูมิการเปลี่ยนเป็นแก้ว (Tg) และ ค่าอุณหภูมิอ่อนตัวของแก้ว (Td) ลดลงในแก้วที่มีปริมาณ SrO สูงขึ้น จากการเชื่อมต่อกับวัสดุ อินเตอร์คอนเน็ค Crofer22APU และอิเล็กโทรไลต์ YSZ ที่อุณหภูมิ800 C เป็นเวลา 1 ชั่วโมง พบว่าแก้วสามารถเชื่อมประสานได้ดี อย่างไรก็ตามพบรอยแยกบริเวณรอยต่อระหว่างแก้วกับโลหะ อินเตอร์คอนเน็ค แต่ไม่พบบริเวณรอยต่อระหว่างแก้วกับอิเล็กโทรไลต์ และเมื่อทดสอบการใช้งาน ที่อุณหภูมิ 800 C เป็นเวลา 50 ชั่วโมง พบว่าเกิดผลึกในแก้วอยู่ 3 ลักษณะ และเมื่อวิเคราะห์ด้วย เทคนิคการเลี้ยวเบนของรังสีเอ็กซ์พบผลึก สตรอนเทียมซิลิเกต (Sr2SiO) และ สตรอนเทียมบอเรต (SrB2O) และเมื่อพิจารณาแล้วแก้วที่มีปริมาณ SrO เท่ากับ 62 % โดยโมล เป็นแก้วที่เหมาะสมที่สุด สำหรับใช้เป็นแก้วเชื่อมประสานในเซลล์เชื้อเพลิงออกไซด์ของแข็งแบบแผ่นเนื่องจากมีค่า สัมประสิทธิ การขยายตัวเพราะความรู้อนเหมาะสม และรอยเชื่อมต่อไม่เกิดรอยร้าวในแก้วและ รอยต่อและเมื่อพัฒนาขึ้นรูปผงแก้วเพื่อให้เหมาะสมต่อการใช้งานั้นนพบว่าสลิปีที่เหมาะสมกับการ ขึ้นรูปนั้นต้องใช้น้ำมันละหุ่งเป็นสารช่วยกระจายตัวโดยใช้ในปริมาณ 2.5% โดยน้ำหนัก ใช้ พอลิ ไวนิลบิวทีรัลเป็นสารเชื่อมประสานในปริมาณ 7.5% โดยน้ำหนักและใช้ไดบิวทิลพธาเลทเป็นสาร เพิ่มความเหนียว โดยใส่เป็นสัดส่วนระหว่างสารเพิ่มความเหนียวและสารเชื่อมประสาน เท่ากับ 0.6 คำสำคัญ: แก้วเชื่อมประสาน เซลล์เชื้อเพลิงออกไซด์ของแข็งแบบแผ่น การตกผลึก รอยต่อ การหล่อเทป

คำสำคัญ